新能源發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的有效應用

武軍

摘要：近年來，我國大力發(fā)展新能源，推動著新能源發(fā)電技術的發(fā)展和應用。從當前新能源發(fā)電量的比重來看，處于穩(wěn)步提高的狀態(tài)。根據(jù)2020年前三季度發(fā)布的風電和太陽能累計發(fā)電量數(shù)據(jù)顯示，發(fā)電量為4629億kwh，占據(jù)總發(fā)電量的8.7%，同比提升了0.7個百分點。當前，風電與光伏開發(fā)布局不斷優(yōu)化，新能源發(fā)電技術釋放著能量，具有較大的發(fā)展前景。

關鍵詞：新能源;發(fā)電技術;電力系統(tǒng)

1 新能源發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的具體應用

1.1 風力發(fā)電技術

從資源的儲量來說，風能資源儲量比較高，同水資源相比突出，為水資源儲量的10倍。借助風力發(fā)電，主要是將風力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動風力的機械力，借助發(fā)電機進行能源轉(zhuǎn)換，形成電能。技術的應用分析如下∶①風機類型。依據(jù)裝機容量指標進行劃分，主要包括小型機.中型機.大型機以及特大型機。一般來說，風機的容量越大，那么獎葉的長度就越大。根據(jù)發(fā)電機轉(zhuǎn)速指標，細化為恒速機.變速機.多態(tài)定速機。②設備的組成和功能分析。使用的風力發(fā)電機組，組成結(jié)構為風輪.機艙以及基礎等。運行的風輪，組成結(jié)構包括葉片和變獎系統(tǒng)等。葉片的形狀如何，影響著風能的吸收程度。運行時，風機風速如果大于切出風速，利用旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的葉尖，來完成氣動制動。如果葉片處于異常狀態(tài)運行下，那么要及時有效應對覆冰或者腐蝕等問題，確保葉片得到有效保護以及防護。③風機控制技術。使用的并網(wǎng)發(fā)電機，類型包括雙饋機.雙速異步機以及變速風力發(fā)電機。新的并網(wǎng)技術，引人了模糊控制技術，高效調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以及功率。利用神經(jīng)網(wǎng)絡，對葉片漿距進行控制，并且預測風輪氣動特性，有著不錯的效果。當風電場處于并網(wǎng)運行狀態(tài)時，吸收無功，為了保證運行的效益，為風電場配置sVC或者其他無功補償裝置，通過實時動態(tài)補償，減少因為輸送功率引發(fā)的系統(tǒng)振蕩情況，優(yōu)化電網(wǎng)運行狀態(tài)。

1.2 光伏發(fā)電技術

（1） 光電效應。當物質(zhì)被特定電磁波照射以后，那么內(nèi)部相應的電子將會被激發(fā)，進而形成電子。運行的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，具體由蓄電池和電池控制器以及光伏電池組等裝置組成。

（2） 電池組。目前來說，使用的太陽能電池類型很多。應用較為廣泛的晶硅電池，主要包括單晶電池和多晶電池。從應用效能方面來說，硅基薄膜光伏電池的能效略有不足：化合物薄膜電池的應用，存在著污染以及危害問題，因此應用很少：聚光光伏電池的應用，需要配置散熱器以及聚光系統(tǒng)，成本較高，還需要加大成本控制的研究。

（3） 光伏陣列。使用單抽式支撐光伏組件，可將系統(tǒng)工作效率提高20%：使用固定式組件，可將系統(tǒng)工作效率提高25%：使用雙軸跟蹤組件，可將系統(tǒng)工作效率提高30%，為了保證效能的實現(xiàn)，要做好安裝環(huán)節(jié)的把控。

（4） 逆變器。不用類型的逆變器，優(yōu)勢差異。例如組串式，MPPT路數(shù)多：最高配比組件為1∶1：采購成本高：維護點位多：設備提供商多：適用于山地以及屋面。

（5） 光伏電站sVC的調(diào)壓技術。運行的光伏電站，尤其是末端電源點電站，極易被電壓因素影響，整個電站的調(diào)整能力不強，需要借助sVC的性能作用進行調(diào)節(jié)。采用的sVC調(diào)節(jié)模式，具體包括恒功率因數(shù)模式.恒電壓模式等。一般來說，電壓省調(diào)的狀態(tài)下，恒功率因數(shù)具體負責日常運行的控制，同時依據(jù)符合的動態(tài)變化，進行無功變化的調(diào)整。若系統(tǒng)電壓高于額定電壓，高出10%，那么對于電壓的調(diào)整需求，采用恒功率控制措施難以達到，要采取恒電壓模式。

（6） PID效應。從光伏組件的使用角度來說，電位處于某種情況下會產(chǎn)生逐漸衰弱的情況。由于長期處于高壓狀態(tài)下運行，受到電荷因素和漏電流因素的影響，使得組件的性能會被影響，出現(xiàn)50%左右的降低情況。如果濕度和溫度等很高，那么PID效應會更高。對于PID效應，要采取相應的治理措施。首先，做好系統(tǒng)方面的處理。利用新工藝以及新設備，例如設置逆變器，實現(xiàn)減弱或者降低PID效應以及系統(tǒng)電壓，減少對光伏發(fā)電系統(tǒng)運行的影響。其次，做好組件方面的優(yōu)化。從組件PID效應的產(chǎn)生原因來說，高濕為主要因素，需要增強組件的密封性能。采取優(yōu)化EVA生產(chǎn)工藝和原材料的配比方式，增強EVA膠膜的抵抗能力，減少PID效應的影響。最后，做好電池方面的控制。若想有效抵抗PID，充分發(fā)揮電池的作用，能夠獲得不錯的效果，比如改變siN減反層以及發(fā)射極。

2 新能源發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的應用策略

2.1 整合各方力量推動新能源的發(fā)展

從新能源發(fā)電技術的應用角度來說，還面臨著系列挑戰(zhàn)。若想不斷加快新能源發(fā)電技術的發(fā)展以及應用，需要政府相關部門能夠協(xié)同作戰(zhàn)，結(jié)合當前電力新能源的發(fā)展實際情況，圍繞存在的問題和需求，制定完善的執(zhí)行標準以及要求，為電力新能源的發(fā)展提供動力。與此同時，細化明晰各個部門肩負的職責，推動電力新能源發(fā)展，推廣新能源發(fā)電技術的應用。通過頒布相應的政策，不斷提升新能源發(fā)電的比重，釋放電力新能源的價值和優(yōu)勢。

2.2 科學規(guī)劃

推動新能源的發(fā)展以及應用，當前的重要任務為科學合理規(guī)劃，這也是發(fā)展電力新能源的基本要求。具體落實方面，需要相關主管部門能夠堅持經(jīng)濟和綠色的基本原則，深度分析當前能源市場的基本需求，除了做好水電和火電的規(guī)劃外，制定符合發(fā)展實際的可再生能源目標。基于提出的新能源發(fā)展以及利用總目標，對新能源發(fā)電技術的應用，進行合理規(guī)劃，優(yōu)化規(guī)劃方案，并且提出相應的標準，為電力新能源發(fā)展和應用面臨的問題，提出具體的解決措施，推動新能源發(fā)電技術的高效發(fā)展。

2.3 增強應用可靠性

新能源發(fā)電技術的應用，并網(wǎng)運行可靠性問題比較突出。隨著新能源技術的不斷優(yōu)化和完善，電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性得到了有效增強，不過借鑒傳統(tǒng)電力系統(tǒng)建設和運行的經(jīng)驗，系統(tǒng)運行環(huán)境比較復雜，若想提供穩(wěn)定的電力服務，合理規(guī)劃以及控制電路結(jié)構，有著重要的意義。建設新能源發(fā)電系統(tǒng)時，要做好全面的調(diào)查和分析，保證規(guī)劃的科學性以及合理性，最大程度上保證技術的應用效益。

2.4 著力解決供需矛盾

從新能源發(fā)電技術的應用分布來說，早期主要布局在中東部，即經(jīng)濟發(fā)達的區(qū)域，因為這些區(qū)域的電力系統(tǒng)網(wǎng)絡相對成熟，應用新技術，只需要結(jié)合需求，對電網(wǎng)系統(tǒng)進行相應的調(diào)整便能夠達到發(fā)電要求。電力新能源需求不斷增加的背景下，我國需要著力解決上述部分不均衡問題。目前來說，風電開發(fā)布局持續(xù)優(yōu)化。2020年前三季度，中東部和南方地區(qū)新增風電并網(wǎng)228萬kw，占全國的44.7%。截至2020年9月底，中東部和南方地區(qū)風電裝機5826萬kw。結(jié)合實際需求，不斷優(yōu)化電力新能源的部署，滿足多樣化需求。

結(jié)束語

綜上所述，新能源發(fā)電技術在電力系統(tǒng)中的應用，依托相應的設備和系統(tǒng)，實現(xiàn)對新能源的有效轉(zhuǎn)化，形成所需的電能，能夠有效替代傳統(tǒng)電力，減少不可再生資源的消耗。文中結(jié)合當前新能源發(fā)電技術的應用情況，提出了推動技術應用和發(fā)展的策略，具體如下∶增強應用可靠性：著力解決供需矛盾等。

參考文獻

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